Phasenübergang Wasser mit Eis thermodynamisches Gleichgewicht

Question

Aufgabe:

250ml Wasser 25°C warm und dazu 20g Eiswürfel -8°C kalt. Gesucht ist die Temperatur beim thermo. Gleichgewicht.

c_w = 4186 J/kgK , c_Eis = 2050 J/kgK und spezifische Schmelzwärme für Eis = 333,5 kJ/kg
Problem/Ansatz:

Energie zum Erwärmen des Eis 0,02*2050*8 = 328 J.

Energie zum Schmelzen 0,02*333,5 = 6670 J.

Gesamtenergie für den Vorgang = 18197,18 J.

Endtemperatur für den Vorgang bei Wärmeabgabe des Wassers :

18197,18  = 0,25*4186(T_end-25)

T_end => 18,3°C.

Nächster Ansatz :

Q_Warm = Q_Kalt

0,25*(T_End - 18,3) = 0,02*(T_End - 0) (c_w fällt weg aber Einheit bleibt?)

Bekomme ich T_end = 19,9°C raus, also falsche Lösung. Edit: Vorzeichenfehler. Es wird Energie von Wasser abgegeben mit minus Vorzeichen, danach komme ich auf 16,96°C !

Answer 1

Hallo

das Wasser  gibt erstmal die ausgerechneten 18197J ab bis das Eis geschmolzen ist, dann noch die Energie um die 20g von 0 auf TE zu erwärmen also

Q=(25°-Te)*0,25*cw=18197J+(TE-0°)*0,02*cw

den Zwischenwert von 18,3° muss man nicht ausrechnen, ist aber nicht falsch

Gruß lul